Redis 事务

事务简介

事务的基本介绍：

redis事务就是一个命令执行的队列，将一系列预定义命令包装成一个整体（一个队列）。当执行时，一次性按照添加顺序依次执行，中间不会被打断或者干扰。
一个队列中，一次性、顺序性、排他性的执行一系列命令

事务的四大特征：

1.原子性
2.持久性
3.隔离性
4.一致性

事务基本操作

开启事务

multi

作用： 设定事务的开启位置，此指令执行后，后续的所有指令均加入到事务中

执行事务

exec

作用： 设定事务的结束位置，同时执行事务。与multi成对出现，成对使用

注意： 加入事务的命令暂时进入到任务队列中，并没有立即执行，只有执行exec命令才开始执行

取消事务

discard

作用： 终止当前事务的定义，发生在multi之后，exec之前

事务的工作流程

事务的注意事项

命令格式输入错误

• 语法错误 指命令书写格式有误
• 处理结果 如果定义的事务中所包含的命令存在语法错误，整体事务中所有命令均不会执行。包括那些语法正确的命令。

命令执行出现错误

• 运行错误 指命令格式正确，但是无法正确的执行。例如对list进行incr操作
• 处理结果 能够正确运行的命令会执行，运行错误的命令不会被执行

注意： 已经执行完毕的命令对应的数据不会自动回滚，需要程序员自己在代码中实现回滚。

手动进行事务回滚

• 记录操作过程中被影响的数据之前的状态
  • 单数据：string
  • 多数据：hash、list、set、zset
• 设置指令恢复所有的被修改的项
  • 单数据：直接set（注意周边属性，例如时效）
  • 多数据：修改对应值或整体克隆复制

锁

业务场景
天猫双11热卖过程中，对已经售罄的货物追加补货，4个业务员都有权限进行补货。补货的操作可能是一系列的操作，牵扯到多个连续操作，如何保障不会重复操作？
业务分析

• 多个客户端有可能同时操作同一组数据，并且该数据一旦被操作修改后，将不适用于继续操作
• 在操作之前锁定要操作的数据，一旦发生变化，终止当前操作

解决方案
对 key 添加监视锁，在执行exec前如果key发生了变化，终止事务执行

watch key1 [key2……]

取消对所有 key 的监视

unwatch

业务场景
天猫双11热卖过程中，对已经售罄的货物追加补货，且补货完成。客户购买热情高涨，3秒内将所有商品购买完毕。本次补货已经将库存全部清空，如何避免最后一件商品不被多人同时购买？【超卖问题】
业务分析

• 使用watch监控一个key有没有改变已经不能解决问题，此处要监控的是具体数据
• 虽然redis是单线程的，但是多个客户端对同一数据同时进行操作时，如何避免不被同时修改？
  解决方案
  使用 setnx 设置一个公共锁

setnx lock-key value

利用setnx命令的返回值特征，有值则返回设置失败，无值则返回设置成功

• 对于返回设置成功的，拥有控制权，进行下一步的具体业务操作
• 对于返回设置失败的，不具有控制权，排队或等待

操作完毕通过del操作释放锁

注意： 上述解决方案是一种设计概念，依赖规范保障，具有风险性

业务场景
依赖分布式锁的机制，某个用户操作时对应客户端宕机，且此时已经获取到锁。如何解决？
业务分析

• 由于锁操作由用户控制加锁解锁，必定会存在加锁后未解锁的风险
• 需要解锁操作不能仅依赖用户控制，系统级别要给出对应的保底处理方案
  解决方案
  使用 expire 为锁key添加时间限定，到时不释放，放弃锁

expire lock-key second 
pexpire lock-key milliseconds

由于操作通常都是微秒或毫秒级，因此该锁定时间不宜设置过大。具体时间需要业务测试后确认。

• 例如：持有锁的操作最长执行时间127ms，最短执行时间7ms。
• 测试百万次最长执行时间对应命令的最大耗时，测试百万次网络延迟平均耗时
• 锁时间设定推荐：最大耗时120%+平均网络延迟110%
• 如果业务最大耗时<<网络平均延迟，通常为2个数量级，取其中单个耗时较长即可